CN102219871A - 重氢高分子化合物核聚变材料 - Google Patents

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Abstract

一种重氢高分子化合物核聚变材料，是用重氢(主要是氘，也包括氚)替代氢的聚合物和缩聚物，包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、尿醛树脂、酚醛树脂、尼龙66、聚丙烯酸酯等，这些高分子化合物化学性质稳定，可制成线、棒、球、块等任意形状的成型材料，比目前采用的气态氘氚和氘化锂具有巨大的优势，同时碳又是核聚变反应的催化剂，可降低核聚变反应所需的温度和压力，为尽快实现核聚变发电作出贡献。

Description

重氢高分子化合物核聚变材料
技术领域
本发明属于核聚变技术领域，是一种核聚变材料。
背景技术
核聚变以能量密度大(海水中含氘30mg/L，1L海水中所含的氘发生核聚变发应放出的能量相当于300L汽油燃烧放出的能量，一个100万千瓦的核聚变发电站每年耗氘量仅需300公斤)、原料多(地球上含氘40万亿吨，按现有能量消耗水平可用几十亿年)、无污染(反应后生成的废物为氦，对人类和自然界无毒无害)等优点而受到全世界的重视，但是，自从1934年卢瑟福在静电加速器上第一次实现核聚变反应和1952年实现了氢弹爆炸以来，尽管全世界用巨资建立了各式各样的核聚变反应装置，并进行了长期的实验、探索和研究，但至今为止，还未实现了商业意义上的核聚变发电，到底何时能实现商业核聚变发电还是个未知数。
目前燃烧煤炭、石油、天然气等化石燃料产生的CO2、SO2、NOX、粉尘等不仅造成了严重的环境污染和温室效应，而且化石燃料储量有限，越用越少，行将枯竭，尽管核裂变发电可抵挡一阵，但由于原料不足和核废料处理问题使其受到限制，如果50年内还不能使核聚变发电达到商业运行，那么整个世界将会崩溃。
目前用于核聚变的原料是纯氘氚和氘化锂，纯氘氚是气体，需高压容器盛装，氘化锂是一种半透明的块状物或粉末，暴露于湿空气中会着火并分解为氘气和氢氧化锂，使用及保存难度都很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种高分子化合物核聚变燃料，它是一种具有很高强度，能耐较高温度和化学性质稳定的固态物质，能方便地制成线、棒、球等形状，使用方便，又由于碳是一种核聚变反应的催化剂，能降低核聚变反应对温度和压力的要求。
本发明的解决方案如下：它是一种以重氢(一般是氘，也可以是氚，因地球上氚含量极少)取代氢的高分子化合物，包括由一种单体聚合而成的聚合物和由两种或两种以上单体缩合而成的缩聚物，其中聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯等；缩聚物包括尿醛树脂、酚醛树脂、尼龙66、ABS等，高分子化合物商品名有很多，如锦纶、维纶、涤纶、尼纶等。
本发明的生产方法如下：先用纯氘或重水(D2O)与碳、CO、CO2等反应制成甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁烯、苯乙烯、甲醇、甲醛、尿素、苯酚等材料，这些材料有的本身是单体(如乙烯、丙烯、甲醛等)，有的本身不是单体如(甲烷、乙烷、甲醇等)，但不是单体的材料可通过化学反应制成生产高分子化合物的单体，如在一定温度压力下甲烷、乙烷可转化为乙烯、丙烯、甲醇可氧化成甲醛等。制成了含氘的单体后就可用单体加催化剂在一定的温度压力下聚合成高分子化合物，再用高分子化合物原料经过压铸等工艺制成线、棒、球、块等型材即成为所需要的重氢高分子化合物核聚变材料。
据高顺福主编的《原子物理学》P353介绍，太阳内的核聚变过程是碳-氮循环，这个循环是由一系列由碳-氮作媒介的反应组成的，
Figure GSA00000068283700021
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在上述反应过程中碳原子可以看作是一种类似普通化学反应中的催化剂，因为在循环结束时，又形成了原来的碳，在核聚变反应原料中加入碳元素，可降低聚变反应的温度和压力。
本发明的优点如下：①与纯氘相比，密度大得多，与氘化锂相比强度大得多，化学性质稳定得多，且可制成线型、棒型、球型等任意形状；②由于碳是一种核聚变反应的催化剂，可降低核聚变反应对温度和压力的要求，易于实现核聚变反应；③由于本发明的产品可制成线、棒、球，且密度大，强度高，将它突然放入高温极光中时，由于在短时间内产生了巨大的升温，会自动产生高压聚爆，有利于核聚变反应的进行。
具体实施方式
实施例1：
将纯氘与碳反应制成乙烯，再将C2D4加聚合催化剂
在一定的温度压力条件下聚合成聚乙烯，再将聚乙烯在铸塑机铸成几毫米的塑料线即成。
实施例2：
将实施例1的线在外面包上钨壳即成。

Claims (4)

1.一种重氢高分子化合物核聚变材料，其特征在于所指的重氢高分子化合物核聚变材料是一种以氘或氚替代了氢的高分子化合物。
2.根据权利要求1所述的重氢高分子化合物核聚变材料，其特征在于所指的以氘或氚替代了氢的高分子化合物包括聚合物和缩聚物。
3.根据权利要求1所述的重氢高分子化合物核聚变材料，其特征在于所指的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的重氢高分子化合物核聚变材料，其特征在于所指的缩聚物包括尿醛树脂、酚醛树脂、尼龙66、ABS。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105431907A (zh) * 2013-05-22 2016-03-23 统一重力公司 氢-锂聚变设备

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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